掺铒光纤环形激光器输出波长的研究

为了得到掺铒光纤环形激光器的激光运行波长与掺铒光纤长度和耦合比之间对应关系,基于3能级的速率方程采用解析方法进行了理论分析,并通过实验给予验证,分别取得了激光运行波长随掺铒光纤长度和耦合器耦合比变化的数据。结果表明,随着光纤长度的增加,激光的输出波长往长波方向移动,输出波长为1563nm 时输出功率最大,掺铒光纤最佳长度大约为11.5m,耦合比越大,激光的输出波长越短。这一结果对改变耦合比进行光纤激光器激光波长调谐的设计有很大帮助。     

多芯掺铒光纤的制备及其放大性能

空分复用技术被认为是未来实现光纤通信容量升级扩容的关键技术。传输距离是决定空分复用系统应用场景的关键,空分复用系统中信号的传输离不开放大器对损耗的补偿,因此,基于多芯掺铒光纤的空分复用光放大器是空分复用技术走向实用化的核心器件。本文基于改进的化学气相沉积技术结合打孔法制备了七芯掺铒光纤,并搭建了纤芯独立泵浦多芯光纤的放大系统,测试了七芯掺铒光纤的放大性能。在输入信号为0 dBm,泵浦光功率为350 mW的条件下,测得七芯掺铒光纤纤芯在C波段(1526～1566 nm)的平均增益为14 dB,平均噪声指数小于6 dB,不同纤芯间的增益差小于5 dB。     

基于级联光纤环形镜的增益平坦掺铒光纤放大器

基于光纤环形镜的滤波原理,提出利用级联结构光纤环形镜(FLM)实现掺铒光纤放大器(EDFA)增益平坦滤波的方案,并进行了相关实验研究.实验结果显示,使用级联FLM取得了明显的增益平坦效果,其1535-1557nm波长范围内的增益不平坦度由±5dB减小到±1dB.     

基于光纤环形镜的增益平坦L波段掺铒光纤放大器优化设计

L波段掺铒光纤放大器（EDFA）的增益介质具有本征增益平坦特性,但平坦增益值低,放大器实用性差,因此对放大器优化设计提高平坦增益有十分重要的意义。使用光纤环形镜（FLM）作为增益平坦滤波器进行L波段掺铒光纤放大器的增益平坦化实验,实现了高增益值的平坦输出。     

增益钳制掺铒光纤放大器特性研究

报道了一种新型基于环形激光腔的增益钳制掺铒光纤放大器。得到了较好的增益钳制效果和增益平坦度,利用980nm半导体激光器泵浦12m长掺铒光纤形成激光增益,观测到 30nm增益带宽。通过反馈1520nm 激光,在可变衰减器不同值测量了输入信号从- 40 ～10dBm的增益,其小信号增益被钳制在16dB。可为40个波分复用(WDM)信道波长提供增益钳制及平坦的放大功能。     

环形腔掺铒光纤激光器的理论研究

从基本激光理论出发,建立了掺铒光纤激光器的传播方程.掺铒光纤在1550 nm波长处具有很高的增益,正对应低损耗通信窗口,具有潜在的应用价值,抽运光模强度分布与纤芯铒离子分布的重叠积分因子是对激光器非常重要的参数,将对光纤的模式进行分析,根据各个模式的模场来判断该模式是否与纤芯铒离子分布有重叠,研究了与介质吸收截面有关的重霍积分的影响因素;对放大自发辐射(ASE)噪声特性进行理论分析,给出增益、阈值功率和斜率效率等的解析形式,建立输出特性计算模型.针对这种环形腔掺铒光纤激光器,编写专门的计算程序,在输出特性等方面进行理论计算仿真,对该结构布局所带来的影响进行详细分析讨论.     

掺铒光纤放大器双向放大特性

建立了掺铒光纤放大器（ＥＤＦＡ）双向放大传输的方程，通过数值模拟计算，分析了掺铒光纤长度、泵浦功率的变化对增益、噪声系数的影响；研究了ＥＤＦＡ的正反向增益和噪声系数特性；给出了增益、正反向系数与输入信号功率的关系曲面。     

高掺铒光纤光谱及增益特性研究

对高掺铒浓度光纤的增益及光谱特性进行了实验研究.仅用增益长度2.75米的高掺铒光纤,对于1530nm～1560nm波段0dBm的输入信号,其放大后的输出功率可达+14dBm,且其噪声指数低于4.5dB.所用980nm泵浦源的泵浦功率为80mW.得出掺铒光纤的平坦增益谱宽为30nm(±1dB),其输出功率与输入信号功率呈线性关系.实验测得其1550nm光信号增益为43dB.     

高增益、低DMG少模掺铒光纤及其放大性能研究

空分复用技术是大幅提高单根光纤数据传输容量的重要技术之一。对于长距离模分复用传输系统而言,少模掺铒光纤放大器是补偿光纤传输损耗必不可少的器件。因此,在少模掺铒光纤支持的所有模式中获得均衡增益至关重要,高差分模态增益会降低系统的传输性能。本文通过改进的化学气相沉积技术制备了18μm/124μm少模掺铒光纤,实验演示了基于该光纤的两模掺铒光纤放大器。当使用LP_11b模式泵浦时,该放大器所支持的LP₀₁和LP_11a模式可以在1535～1560 nm波段获得19.4 dB以上的增益,差分模态增益最大为0.66 dB。     

多芯掺铒光纤放大器

本文介绍了多芯掺铒光纤放大器的原理，结构，制作方法，以及各种参数对性能的影响。     

掺铒光纤放大器增益特性及参量优化

本文以铒光纤放大器的速率方程理论分析计算了铒光纤参量与放大器增益特性的关系，首次得到了铒光纤截止波长的解析表达式。     

铋镓铝共掺的高浓度掺铒光纤及放大器

研制出了铋镓铝共掺的高浓度掺铒光纤,这种掺铒光纤在1 530 nm处的吸收系数达到了28.5 dB/m.利用这种铋镓铝共掺的高浓度掺铒光纤制成了C波段和L波段的掺铒光纤放大器(EDFA),测试这两种放大器的荧光谱和增益谱线.利用2.5 m的高浓度掺铒光纤制作的C波段EDFA就实现了高增益.利用10 m这种掺铒光纤制作的L波段放大器实现了有效的I波段放大.     

掺铒光纤放大器的最佳光纤长度和增益特性

本文用三能级系统的速率方程建立了掺铒光纤放大器近似理论模型。在有激发态吸收时，各种泵浦波长下均获得了掺铒光纤的最佳长度。就增益随信号光及泵浦光光强的变化作了分析。通过对增益谱分析发现改变掺铒光纤长度可改变增益带宽，为掺铒光纤放大器在波分复用光纤通信系统中的应用提供了依据。     

环形腔掺铒光纤激光器输出特性理论与实验研究

对由不同长度的掺铒光纤和不同分光比的耦合器构成的光纤环形腔激光器的输出特性进行了理论和实验研究。理论分析表明,激光器的输出功率、斜率效率与掺铒光纤的长度、耦合器的分光比有关,且存在最佳值。最后通过实验得到,在泵浦功率为120 mW,掺铒光纤的掺杂浓度为4 000 ppm下,最佳的掺铒光纤长度为3 m左右,最佳输出耦合比在80%附近,与理论分析基本一致。     

掺铒光纤放大器特性分析及长度优化设计

掺饵光纤放大器（ＥＤＦＡ）是光纤通信系统中的关键器件之一。文中从ＥＤＦＡ的基本理论出发，对ＥＤＦＡ的各种特性进行了计算机模拟分析，并研究了ＥＤＦＡ的长度优化设计，实验结果与理论计算相吻合。     

多波长掺铒光纤激光放大器的放大特性研究

为了研究多波长掺铒光纤激光放大器的放大特性,在单频放大器的基础上,忽略放大自发辐射,推导了描述多波长掺铒双包层光纤放大器的稳态速率方程组,建立了多波长掺铒光纤放大器的理论模型。利用该模型对单波长放大、双波长放大、四波长放大的特性,进行了数值模拟和理论分析;以四波长的激光信号放大为例,对多波长掺铒光纤放大器的放大特性,均衡增益特性进行了研究。结果表明,在单波长注入情况下,光纤放大器的掺杂光纤存在最佳光纤长度为8m;与小信号放大不同,大功率掺铒光纤放大器在1530nm~1560nm之间增益谱趋于平坦;双波长放大输出功率差随着波长间隔的增加线性增大波长间隔为20nm时,通过调节输入信号功率比可以实现最大功率差6.855W的功率均衡补偿;四波长放大时,通过信号功率配比之后的四波长激光输出功率最大偏差为0.28W,在一定范围内实现了均衡增益。这一结果对于掺铒光纤激光的多波长激光输出以及在激光多普勒测风雷达中的应用具有一定帮助。     

超短环形腔布里渊掺铒光纤激光器

提出了一种超短环形腔布里渊掺铒光纤激光器(BEFL),腔长仅为10m。该BEFL以4m长的普通掺铒光纤(EDF)为激光增益介质,腔外布里渊抽运光和980nm抽运光的注入在掺铒光纤中,分别引入非线性布里渊增益和线性掺铒光纤放大器(EDFA)增益。实验结果表明,BEFL工作在单纵模状态,输出信噪比高(>40dB),抽运阈值低(～20mW),输出功率大(>10mW),且布里渊抽运光不仅决定BEFL的输出波长,更对其抽运阈值和出光功率有重要影响。     

掺铒光纤放大器

阐述掺铒光纤放大器(EDFA)的原理和结构，介绍掺铒光纤放大器在密集波分复用(DWDM)传输系统中的应用，掺铒光纤放大器的优缺点以及发展前景。     

双波长单纵模掺铒光纤环形激光器设计及实验研究

为了实现1550nm正交线偏振双频激光输出,设计了一种复合环形腔双波长单纵模掺铒光纤(EDF)激光器,以保偏光纤Bragg光栅作为波长选择元件,并采用未抽运掺铒光纤饱和吸收体作为激光单纵模选择元件,从而实现正交线偏振1550nm双波长单纵模激光稳定振荡输出。简要介绍了复合环形腔选模及未抽运掺铒光纤饱和吸收体选模的基本原理,理论分析了未抽运掺铒光纤长度对单纵模选择的影响,实验研究了不同选模情况下双波长激光的振荡特性。实验结果表明:腔内含有保偏光纤Bragg光栅和未抽运掺铒光纤饱和吸收体的复合环形腔。掺铒光纤激光器能够稳定输出1550nm正交线偏振双波长单纵模激光,其波长间隔约为0.344nm。这种双波长单纵模光纤激光器可广泛应用于激光传感与测量以及密集波分复用(DWDM)光纤通信等领域。